,,

(1青島市第三人民醫(yī)院,山東青島 266041;2青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院)

目前認(rèn)為慢性阻塞性肺疾病(COPD)發(fā)病與氣道炎癥、氧化反應(yīng)等因素有關(guān)[1]。氨溴索是一種較新的黏液溶解劑,具有呼吸道潤滑、祛痰、抗氧化、清除氧自由基及抑制炎性細胞因子等作用[2,3]。2008年 4月～2010年 9月,本研究建立了大鼠 COPD模型,觀察了氨溴索對 COPD大鼠模型肺組織病理改變及其 COX-2表達的影響。現(xiàn)報告如下。

1 材料與方法

1.1 實驗材料 Wistar大鼠由青島市藥檢所動物養(yǎng)殖中心提供;COX-2大鼠單克隆抗體;SP免疫組化染色試劑盒。

1.2 動物分組與 COPD模型的建立 健康雄性Wistar大鼠 32只,鼠齡 12周,體質(zhì)量(240±20)g,清潔級。隨機分為以下 3組:①對照組:8只,室內(nèi)正常喂養(yǎng),腹腔內(nèi)注射滅菌生理鹽水 1 ml,1次/d,共 40 d。②模型組:12只,用香煙熏吸加氣管內(nèi)注射 LPS法建立 COPD模型。分別于第 1、21天向大鼠氣管內(nèi)注入 LPS各 200μg(共 200μl),第 2～20天、第 22～40天將大鼠置于密閉有機玻璃熏箱內(nèi),注入香煙煙霧,每次 10支香煙,持續(xù) 2 h,2次/d。第 1～40天腹腔注射滅菌生理鹽水 1 ml,1次/d。光鏡及電鏡下觀察后判定模型建立情況。③氨溴索組:12只,在建立大鼠 COPD模型的第 10天起每天腹腔注射氨溴索 40 mg/kg,1次/d,共 40 d。

1.3 動物處理及肺組織形態(tài)學(xué)觀察 40 d后對大鼠行腹腔麻醉,常規(guī)灌流固定后解剖,將肺組織離體,甲醛固定,常規(guī)石蠟切片,HE染色,光鏡觀察肺組織上皮結(jié)構(gòu)、纖毛、肺泡的變化情況;每組各切取3份截面約 2 mm×10 mm的肺組織條,固定、脫水、包埋、切片、染色后透射電鏡下觀察。

1.4 肺組織中 COX-2的測定 采用免疫組化 SP法。PBS液代替一抗作陰性對照。每組動物取 15張切片,以細胞質(zhì)出現(xiàn)棕黃色顆粒為 COX-2陽性。每張切片選取 5個視野,取平均吸光度值表示COX-2相對表達量。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用 SPSS11.0統(tǒng)計軟件。樣本均數(shù)比較用單因素方差分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠肺組織形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果 光鏡下觀察,對照組大鼠支氣管肺組織上皮結(jié)構(gòu)完整,支氣管纖毛排列整齊;肺泡結(jié)構(gòu)完整,無氣腫以及炎癥,大小均勻一致。模型組大鼠支氣管纖毛柱狀上皮細胞部分剝脫,纖毛粘連、倒伏、變性和壞死;肺泡擴張,融合,部分可見肺大泡,肺泡隔明顯增厚,其中可見炎細胞浸潤和毛細血管擴張充血。氨溴索組大鼠肺泡有部分?jǐn)U張、少量炎性細胞浸潤、纖毛粘連、倒伏、變性較模型組明顯減輕。電鏡下觀察,模型組大鼠支氣管肺組織及各級支氣管上皮細胞纖毛明顯脫失、減少、紊亂,有的變形甚至壞死;上皮細胞表面微絨毛減少,胞質(zhì)內(nèi)線粒體腫脹,游離核糖體減少,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張;肺泡腔內(nèi)巨噬細胞溶酶體增多,肺泡壁纖維組織彌漫性增生,Ⅱ型肺泡上皮細胞內(nèi)板層體空泡化。氨溴索組大鼠纖毛脫失、減少、紊亂不明顯,無壞死情況;肺泡腔內(nèi)可見少許巨噬細胞溶酶體;肺泡壁纖維組織增生較輕,較模型組明顯減輕。

2.2 各組肺組織中 COX-2的表達比較 對照組、模型組、氨溴索組大鼠肺組織 COX-2相對表達量分別為 0.187±0.019、0.557±0.042、0.314±0.025,組間相比,P均 ＜0.01。

3 討論

COPD是一種具有氣流受限特征的與氣道重塑有關(guān)的慢性炎癥性疾病,與肺部對香煙煙霧等有害氣體或有害顆粒的異常炎癥反應(yīng)有關(guān)。近年來,國內(nèi)外學(xué)者對 COPD氣道重塑的藥物干預(yù)作了初步的研究,目前臨床常用的有茶堿類藥物、抗膽堿能藥物及 β受體激動劑等[4]。有關(guān)黏液溶解劑干預(yù) COPD的報道較少見。本研究選用氨溴索這一新型黏液溶解劑對 COPD進行干預(yù),結(jié)果顯示,與模型組相比,氨溴索組光鏡下大鼠肺泡有部分?jǐn)U張、少量炎性細胞浸潤、纖毛粘連、倒伏、變性,較模型組明顯減輕;電鏡下纖毛脫失、減少、紊亂不明顯,無壞死情況,肺泡腔內(nèi)可見少許巨噬細胞溶酶體;肺泡壁纖維組織增生較輕,肺組織病理學(xué)改變明顯減輕,提示氨溴索可以抑制 COPD進展。

環(huán)氧合酶(COX)是花生四烯酸合成前列腺素的限速酶。哺乳動物中 COX有兩種同工酶,即COX-1和 COX-2。COX-1在許多正常組織持續(xù)表達并維持正常生理功能,而 COX-2在大多數(shù)組織中不表達或低表達,是經(jīng)刺激迅速產(chǎn)生的誘導(dǎo)酶,即由各種損傷性化學(xué)、物理和生物因子誘導(dǎo)而產(chǎn)生,進而催化前列腺素合成,參與炎癥反應(yīng)[5,6]。目前已證實COX-2在肺癌、胃癌以及直腸癌等多種腫瘤組織的原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶中過表達。

最近研究表明,COX-2可在支氣管上皮細胞和肺泡上皮細胞中誘導(dǎo)表達。Taha等[7]的研究顯示,COX-2在 COPD和哮喘患者的誘導(dǎo)痰液及支氣管肺泡灌洗液(BALF)中表達明顯增加。本研究結(jié)果顯示,COX-2在模型組、氨溴索組大鼠肺組織中的相對表達量均高于對照組,提示 COX-2在 COPD的發(fā)生發(fā)展過程中有重要作用。究其機制,我們推測,在COPD中,大量的炎性細胞以及由炎癥反應(yīng)釋放的炎性因子等因素可直接或間接引起 COX-2表達升高,這與其他學(xué)者的研究結(jié)果是一致的[8],但具體機制有待進一步探討。本研究中,氨溴索組大鼠肺組織 COX-2表達較模型組低,提示氨溴索能降低COX-2在 COPD肺組織中的表達。這可能與氨溴索具有抑制炎性細胞因子、抑制炎癥反應(yīng)等作用有關(guān)。同時也說明氨溴索可能是通過降低肺組織中 COX-2的表達從而干預(yù) COPD進展,為臨床上應(yīng)用氨溴索治療 COPD提供了依據(jù)。

[1]Tiddens H,Silerman M,Bush A.The roleof inflammation in airway disease[J].Am JCirt Med,2000,162(3):7-10.

[2]Yamada T,Takemura Y,Niisato N,et al.Action ofN-acylated ambroxol derivativeson secretion of chloride ions in human airway epithelia[J].Biochem Biophys Res Commun,2009,380(3):586-590.

[3]Gillissen A,Nowak D.Characterrization of N-acetylcysteine and ambroxol in anti-oxedant therapy[J].Respir Med,2008,92(4):609-623.

[4]Padkao T,BoonsawatW,Jones CU.Conical-PEP is safe,reduces lung hyperinflation and contributes to improved exercise endurance in patients with COPD:a randomised cross-over trial[J].JPhysiother,2010,56(1):33-39.

[5]Liang X,Wu L,Wang Q,et al.Function of COX-2 and prostaglandins in neurological disease[J].JMol Neurosci,2007,33(1):94-99.

[6]Chang MY,Ho FM,Wang JS,et al.AICAR induces cyclooxygenase-2 expression through AMP-activated protein kinase-transform ing growth factor-beta-activated kinase 1-p38 m itogen-activated protein kinase signaling pathway[J].Biochem Pharmacol,2010,80(8):1210-1220.

[7]Taha RA,Kotsimbos TC,Song YL,et al.IFN-γand IL-12 are increased in active compared with inactive tuberculosis[J].Am JRespir Crit Care Med,1997,155(3):1135-1139.

[8]Baglole CJ,Maggirwar SB,Gasiewicz TA,et al.The aryl hydrocarbon receptorattenuates tobacco smoke-induced cyclooxygenase-2 and prostaglandin production in lung fibroblasts through regulation of the NF-kappaB fam ily member RelB[J].J Biol Chem,2008,283(43):28944-28957.